doi.org/10.3847/2041-8213/ad57b3
Credibilidade: 989
#Estrela
Uma equipe de astrônomos observou uma estrela em uma galáxia distante interagindo repetidamente com um buraco negro supermassivo
Inicialmente pensado para ser destruído em 2018, a estrela sobreviveu e desde então tem feito passagens próximas periódicas, levando a material adicional sendo consumido pelo buraco negro. Este estudo em andamento fornece insights sobre a dinâmica dos buracos negros e sua capacidade de interromper e absorver objetos celestes próximos.
Refeições no buraco negro: prevendo refeições celestes
Astrônomos previram corretamente quando um buraco negro gigante terminou sua última refeição e previram quando seu próximo lanche ocorrerá.
Usando novos dados do Observatório de raios X Chandra da NASA e do Observatório Swift Neil Gehrels, bem como do XMM-Newton da ESA (Agência Espacial Europeia), uma equipe de pesquisadores fez um progresso importante na compreensão de como e quando esse buraco negro supermassivo consome material.
Este resultado é baseado em estudos de um buraco negro supermassivo com cerca de 50 milhões de vezes mais massa que o Sol no centro de uma galáxia localizada a cerca de 860 milhões de anos-luz da Terra.
Sobrevivente estelar incomum
o banquete repetitivo de um buraco negro:
Em 2018, o Optical All Sky Automated Survey for SuperNovae notou que esse sistema havia se tornado muito mais brilhante. Depois de observá-lo com o NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) da NASA e o Chandra, e o XMM-Newton, os pesquisadores determinaram que o aumento no brilho veio de um evento de interrupção de maré, que sinaliza que uma estrela foi completamente dilacerada e parcialmente ingerida após voar muito perto de um buraco negro. Eles chamaram o evento de interrupção de maré de AT2018fyk.
Quando o material da estrela destruída se aproximou do buraco negro, ele ficou mais quente e produziu raios X e luz ultravioleta (UV). Esses sinais então desapareceram, sugerindo que não sobrou nada da estrela para o buraco negro digerir.
A dança cósmica de uma estrela com um buraco negro:
No entanto, cerca de dois anos depois, os raios X e a luz UV da galáxia ficaram muito mais brilhantes novamente. De acordo com os astrônomos, a explicação mais plausível era que a estrela provavelmente sobreviveu à captura gravitacional inicial do buraco negro e então entrou em uma órbita altamente elíptica com o buraco negro. Durante sua segunda aproximação do buraco negro, mais material foi retirado, produzindo mais raios X e luz UV.
Esses resultados foram publicados em um artigo de 2023 no Astrophysical Journal Letters liderado por Thomas Wevers do Space Telescope Science Institute em Baltimore.
Banquetes futuros: prevendo a atividade do buraco negro:
Inicialmente, pensamos que este era um caso comum de um buraco negro destruindo totalmente uma estrela,- disse Wevers. Mas, em vez disso, a estrela parece estar vivendo para morrer outro dia.-
Com base no que aprenderam sobre a estrela e sua órbita, Wevers e sua equipe previram que a segunda refeição do buraco negro terminaria em agosto de 2023 e solicitaram tempo de observação do Chandra para verificar.
O sinal revelador do fim deste lanche estelar seria uma queda repentina nos raios X e é exatamente isso que vemos em nossas observações do Chandra em 14 de agosto de 2023,- disse Dheeraj Pasham do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, o líder de um novo artigo sobre esses resultados. Nossos dados mostram que em agosto do ano passado, o buraco negro estava essencialmente limpando sua boca e se afastando da mesa.
Novos dados obtidos por Chandra e Swift após a conclusão do artigo de 2023 dão aos pesquisadores uma estimativa ainda melhor de quanto tempo a estrela leva para completar uma órbita e os horários futuros de refeição do buraco negro. Eles determinam que a estrela faz sua aproximação mais próxima do buraco negro aproximadamente uma vez a cada três anos e meio.
Achamos que uma terceira refeição do buraco negro, se sobrar alguma coisa da estrela, começará entre maio e agosto de 2025 e durará quase dois anos,- disse Eric Coughlin, coautor do novo artigo, da Syracuse University em Nova York. Provavelmente será mais um lanche do que uma refeição completa porque a segunda refeição foi menor do que a primeira, e a estrela está sendo reduzida.-
Os autores acham que a estrela condenada originalmente tinha outra estrela como companheira ao se aproximar do buraco negro. Quando o par estelar chegou muito perto do buraco negro, no entanto, a gravidade do buraco negro separou as duas estrelas. Uma entrou na órbita com o buraco negro, e a outra foi lançada no espaço em alta velocidade.
A estrela condenada foi forçada fazendo uma mudança drástica em companheiros de outra estrela para um buraco negro gigante, – disse o coautor Muryel Guolo da Universidade Johns Hopkins em Baltimore.
Sua parceira estelar escapou, mas ela não.
A equipe planeja continuar acompanhando AT2018fyk pelo tempo que puder para estudar o comportamento de um sistema tão exótico.
Para mais informações sobre essa descoberta, veja Cosmic Clockwork Decoded in Black Hole Feeding Patterns.
Publicado em 27/08/2024 18h52
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